의사들의 노력에도 불구하고 박테리아는 골절을 치료하는 이음나사와 같은 의학적 이식물에서 성장하게 된다. 이러한 지점에서 감염이 심각하게 진행되기도 한다. 최근 학술지 <Nature Communications>에 발표된 논문에서 형광성 항생제를 이용해서 심하게 확산되기 전에 감염을 확인하는 방법이 개발되었다. 네덜란드의 그로닝겐 대학 (University of Groningen)의 미생물학자인 말린 반 오스텐 (Marleen van Oosten)이 이끈 이번 연구에 대해서 이식 지점에서 일어나는 감염으로 인한 수술 후 팽창현상을 구분하는 방법은 감염된 조직에 대한 생검 검사였다. 이러한 감염현상은 적절하게 진단되기 전에 몇 년 동안 진행되기도 한다.
신체에 존재하는 미생물을 찾아내기 위해서 반 오스텐의 연구팀은 항생제인 반코마이신 (vancomycin)을 형광물질로 염색하여 감염된 조직을 찾으려고 했다. 이 약물은 포도상구균 (Staphylococcus aureus)과 같은 박테리아의 두꺼운 세포막을 뚫고 삽입될 수 있다. 또한 부가적인 염료는 이 세포벽이 형광색으로 변하게 한다. 연구자들은 포도상구균에 감염된 실험쥐에 매우 미량의 항생제를 주입했다. 이 정도의 항생제는 형광성 현미경을 통해서 박테리아가 형광색으로 빛을 발하는 것을 볼 수 있지만 미생물을 죽지는 않을 정도의 미량이었다. 이 연구팀은 그 후에 형광성 항생제로 표면을 입힌 금속판을 이식하여 인간의 시체의 뼈가 빛을 발하도록 했다. 이 금속판은 피부 밑 8밀리미터에 이식되었다. 일부 금속판은 인간의 피부에서 증식하는 박테리아인 표피포도구균 (Staphylococcus epidermidis)으로 증식하도록 했다. 연구자들이 형광물질을 발견할 수 있도록 하는 카메라로 이미지를 찍었을 때, 이 금속판이 빛을 발하는 것을 발견했다.
캘리포니아 주립대학 버클리 (UC Berkeley)의 생의학 공학자인 나이런 머티 (Niren Murthy)는 이러한 접근법은 매우 흥미롭다고 말했다. 그리고 감염을 발견할 수 있는 새로운 방법이 정말로 필요하다고 주장했다. 일부 박테리아만이 반코마이신에 결합한다. 그래서 의사들은 감염을 일으키는 원인을 좁혀 나갈 수 있어야 하며 어떻게 감염을 치료할 수 있는가를 찾아야 한다. 하지만 머티는 이 형광성 반코마이신 입자가 살아있는 인간 신체의 깊은 곳에서 일어나는 감염을 스캔할 수 있을 만큼 충분히 빛을 발할 것인지 여부는 확실하지 않다고 지적했다. 반 오스텐은 이 기술은 인간을 대상으로 사용될 수 있을 것이라고 믿고 있다. 반코마이신과 이 형광물질은 인간에게 안전하다는 사실이 밝혀졌기 때문이다.
출처: <네이처> 2013년 10월 15일 (Nature doi:10.1038/nature.2013.13943)
원문참조:
van Oosten, M. et al. Nature Commun. 4, 2584 (2013).
